Шлакообразующая смесь

 

Союз Советскик

Социапмстнческик

Республик

О П И С А Н И Е „„8312gg

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К, АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 Ъ, (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.10.79 (23) 2827027/22-02 (51) IVL. КЛ. с присоединением заявки М

В 22;0 7/00

Вкуднрстввнный квинтет

СССР не делввт нзевреиннй н етнрытнй (23) Приоритет

Опубликовано23.05.81. Бюллетень М 19

Дата опубликования описания27.05.81 (53) УДК 621. .7 46. 5(088. 8) (72) Авторы изобретения

C. rl. j aKyMeHKo. B M Шатов, Г. И. Морозов, В. H. доморедский, А. Н. Сдобнов и Г. И. Мартышко

1 (с; (7I ) Заявитель (54) ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при разливке металла в изложницы на МНЛЗ.

Известна шлакообразующая смесь, содержащая датолитовый концентрат 70-84% и кальцинированную соду 16-30% (1).

Однако шлакообразование .такой смеси идет в процессе разливки за счет тепла, получаемого от расплавленного металла

Шлак поэтому формируется долго, что отрицательно сказывается на качестве поверхности слитков в нижней части.

Известна также шлакообразующая смесь, содержащая,%: алюминиевый пс рошок 7-20.; марганцевую руду 15 25; силикатную глыбу 10-25; плавиковый шпат 30-45 доменный шлак 3-10 и обожженную известь 5-15 j2).

Такая смесь имеет высокий окисли» тельный потенциал за счет высокого

20 содержания окислов марганца в виде руды и окислов железа в доменном шлаке, что приводит к повышенному браку по поверхностным дефектам при прокатке.

Наличие в смеси доменного шлака приводит к загрязнению стали серой и фосфором, что крайне нежелательно при разливке качественной стали. Кроме того, смесь укаэанного состава обладает низкими теплоизоляционными свойствами, что влечет за собой повышенный расход: металла на прибыль.

Цель изобретения — обеспечение высокого качества слитка эа счет снижения окислительной способности смеси и снижение брака по поверхностным дефектам при прокатке, повышению теплоизоляционных и рафинирующих свойств смеси.

Эта цель достигается тем, что смесь, дополнительно содержит сплав окислов кальция и алюминия, натриевую селитру и углеродсодержащее вещество при следующем соотношении компонентов, %:

Алюминиевый порошок 3-10

Марганцевая руда 3-12

Плавиковый шпат . 15-28

Натриевая селитра 3-10

83 12

50

Введение в смесь плавикового> шпата и натриевой селитры обеспечивает вязкость шлака в пределах 2-5 П и сохраняет ее до температуры 1050оС, что гарантирует высокое качество поверхности слитков и заготовок. Кроме того, плавиковый шпат позволяет сохранить высокую рафинирующую способность шлака при растворении в нем А620, образуСплав окислов кальция и алюминия 15-30 углеродсодержащий материал 10-45

При этом сплав окислов кальция и

5 алюминия содержит указанные компоненты в следующем соотношении, моль:

Окислы алюминия 0,25-0,29

Окислы кальция 0,6 -0,7

Смесь предлагаемого состава обладает низким окислительным потенциалом, высокой рафинирующей способностью, образует на стенках изложниц легко уда-. ляемый гарнисаж. Смесь отличают высокие теплоизоляционные . свойства. 15

Указанное содержание в сплаве окислов кальция и алюминия (0,6-О,7 и 0,250,29 соответственно) обеспечивает минимальную температуру его плавления при высокой рафинирующей способности.

Предварительное сплавление окислов ускоряет процесс шлакообразования при разливке. При контакте жидкого металла со шлакообразующей смесью частицы сплавленных окислов требуют меньших энергетических 25 затрат па плавление, чем при введениИ этих окислов в виде механической смеси. При воздействии металла с высокой температурой (при разливке стали она, достигает 1500-1600 С) на смесь, содержащую сплавленные окислы, процесс шлакообразования происходит быстро, что очень важно для получения качественной поверхности нижней части слитка. Наличие в смеси алюминия, который при контакте с жидким металлом начинает окисляться, способствует выделению большого количества тепла и ускорению процесса шлакообразования. Выделяемое при этом тепло вместе с теплом, получаемым от жидкого 40 металла, расходуется на плавление других компонентов смеси - плавикового шлака и марганцевой руды, которая вместе с натриевой селитрой служит окислителем для алюминия. Эти соединения

45 способствуют горению углеродсодержащего вещества, находящегося в смеси и защищающего зеркало металла от потерь на излучение.

85 4 ющегося в результате окисления алюминия

Содержание и смеси сплавленных окислов Са и А0 в пределах 15-30% обеспечивает низкий окислительный потенциал и высокую рафинирующую способность.

При их содержании менее 15% снижается рафинирующая способность шлака, а при содержании более 30% необходимо введение в смесь большего количества натриевой селитры для поддержания жидко подвижности (вязкости) шлака на заданном уровне. Увеличение содержания в смеси натриевой селитры влечет за собой повышение окислительной способности шлака и нарушение санитарных норм при эксплуатации смеси в сталеплавильных цехах.

При содержании в смеси марганцевой руды и натриевой селитры менее 3% и плавикового шпата менее 15% шлакообра зование идет медленно, а содержание натриевой селитры и марганцевой руды более 10 и 12% соответственно приводит к повышению окислительного потенциала смеси. Высокое содержание натриевой селитры (10%) приводит при разливке к образованию окислов азота в количестве, превышающем санитарные нормы.

При содержании в смеси плавикового шпата в количестве, превышающем 28%, уменьшается температурный интервал . сохранения требуемой вязкости. Это ухудшает качество поверхности слитков и .. удорожает смесь.

Содержание в смеси: АР менее 3% делает ее слабоэкзотермической, что отрицательно сказывается на шлакообразовании в начальный период разливки, а при высоком содержании, более 10%, реакция идет так интенсивно, что происходит выброс компонентов смеси из изложниц и кристаллизаторов.

Нижний предел содержания углеродсодержащего материала относится к разливке слитков весом до 2 т, для которых время разливки и время затвердевания ожоси- .. тельно невелико (разливка в пределах 2—

4 мин и затвердевание в пределах 3050 мин). За это время смесь с таким содержанием углеродсодержащего материала сохраняет хорошие теплоизоляционные свойства. Верхний предел относится к разливке слитков весом более 2 т. При содержании в смеси углеродсодержащего материала выше 45% ухудшается качество поверхности слитков. Смесь может быть получена помолом марганцевой руды плал

8312

Табл ица 1

Содержание компонентов,%

45,0

3,0

23,0

3,0 23,0

12,0 15,0

9,9 22,8

3,0

10,0 28,0

30,0

39,0

25,0

10,0

40,0

5,7

16,0

7,6

11,5 26,5

8,8

20,2

8,0

10,0

30,0

10,0 12,0 28,0

4,2

8,4 22,0

21,2

4,2

15,0

6,0

14 0 200 35 0

10,0 викового шпата и сплавляемых окислов кальция и алюминия, с последующим их смещением с алюминиевым порошком, натриевой селитрой и углеродсодержащим

Веществом. 5

В качестве сплавленных окислов алюминия и кальция может быть использован синтетический рафинированный шлак, содержащий 45-60% окиси кальция, 38-53% окиси алюминия, остальное примеси. Угле- о родсодержащим элементом может быть торф, древесные опилки, графит, шунгит и др. Готовая смесь расфасовывается в бумажные или полиэтиленовые мешки и укладывается на дно изложниц перед началом разливки.

Пример. Смесьиспытанаприсифонной разливке .. инструментальной стали на слит85 6 ки весом 0.7 т. Расход смеси составляет

3,5 кг/ъ стали. Эффективность смеси оценивают по качеству поверхности слитков, глубине залегания усадочной раковины, толщине шлакового гарнисажа, плошади рабочих стенок изложниц, покрытой гарнисажем, браку по поверхностным дефектам при прокатке и разнице содержания серы в пробе из ковша и среднем содержании в слитке после разливки.

В табл. 1 представлены составы смесей, а в табл. 2 результаты испытаний

Испытания показывают высокое качество металла, при разливке которого используется смесь.

Использование предлагаемой смеси при разливке слитков снижает брак по поверхностным дефектам на 1,5-2%.

О3 о о о п3 о о о о

О о

° .4 о о

tQ

CD о

t (Я о

0)

Cg о (0 о

13 ф (°

2 ф о ц

8

Jl

1 о Ы ф е

Р» 9 (б

Я ь0

Сф Ъ

М д

33

Ф дЧ Ф

"х

1с0 Ц

fe

2 а о сО о) <9

И а

Р,Е Щ о + ,g8

А <ц

Щ

Л а 3

До а

61 х Иса3

831285

0,6-0,7

0,25 ),28

Составитель И. Журнна

Редактор В. Иванова Техред М.Табаковяч Корректор M. акоста

Заказ 2870/2 Тираж 868 Падпнсное

ВНИИПИ Рюсударственного комитета СССР по делам нзобретеняй и открытий ф 113ОЗ5, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проекгная, 4

9 .Фор мула изобретения

Шлакообразующая смесь для разливки стали, содержащая алюминиевый порошок, марганцевую руду и плавиковый шпат, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения высокого качества; слитка за счет снижения окислительной способности смеси и снижении брака по поверхностным дефектам, она дополнитель >о но содержит сплав окислов кальция и алюминия, натриевую селитру, и углеродссьдержащее вещество при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Алюминиевый порошок 3-10

Марганцевая руда . 3-12

Плавиковый шпат 15-28

Сплав окислов кальция н алюмяння 15-30

Натриевая селитра 3-10

Углеродсодержащее вещество 10-45

2. Шлакообразующая смесь по и. 1, отличающаяся тем, что сплав окислов кальция и алюминия содержит указанные компоненты в следующем соот ношении, моль:

Окислы кальцня

Окислы алюминия

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. 1. Авторское свидетельство СССР

% 622562, an. В 22:Ý 11 00, 1877

2. Авторское свидетельство СССР

М 461797, an. В 22D 7 06, 1872.